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公开(公告)号：WO2013154353A1
公开(公告)日：2013-10-17
申请号：PCT/KR2013/003007
申请日：2013-04-10
Applicant: 한국기계연구원
CPC classification number: H01M8/04097 , H01M8/0618 , H01M2008/1293 , H01M2250/407 , Y02E60/563
Abstract: 본 발명은 애노드 오프 가스 재순환 연료전지 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 터보차저 방식의 애노드 오프 가스 재순환 연료전지 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 연료전지의 효율을 높이기 위한 애노드 오프 가스 재순환 연료전지 시스템에 있어서, 애노드의 출구 측에 연결되어 애노드 오프 가스를 배출하는 배출유로(130); 상기 배출유로(130)에서 분기되는 애노드 오프 가스 재순환 유로(140); 구동 유체로 수증기를 사용하기 위해 물을 공급하는 물공급부(150); 상기 재순환 유로(140)와 연결되고, 고온의 애노드 오프 가스를 이용하여 상기 물공급부(150)로 공급되는 물을 고압의 수증기로 변환시켜주는 제 1 열교환기(160); 상기 고압의 수증기를 에너지원으로 하여 구동되는 터빈(201); 상기 터빈(201)과 동일축으로 연결되어 애노드 오프 가스를 개질기(400)로 보내주는 압축기(202);를 포함하는 것을 특징으로 하는 애노드 오프 가스 재순환 연료전지 시스템을 제공한다. 따라서 본 발명에 의하면 블로워를 사용하지 않고도 연료전지의 효율을 높일 수 있다는 이점이 있다.
Abstract translation: 本发明涉及阳极废气再循环燃料电池系统，更具体地说，涉及采用涡轮增压器系统的阳极废气再循环燃料电池系统。 本发明提供了一种用于提高燃料电池效率的阳极废气再循环燃料电池系统，包括：连接到阳极出口侧以排出阳极废气的排放通道（130） 从所述排放通道（130）分支的阳极废气再循环通道（140）; 供水单元（150），用于供水以使用水蒸汽作为驱动流体; 连接到再循环通道（140）的第一热交换器（160），并且使用高温阳极废气将由供水单元（150）供应的水转换成高压水蒸汽; 由作为能量源的高压水蒸气驱动的涡轮机（201）; 以及与所述涡轮机（201）同轴连接的压缩机（202），用于将所述阳极废气送至重整器（400）。 根据本发明，可以在不使用鼓风机的情况下提高燃料电池的效率。
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公开(公告)号：KR1020140097732A
公开(公告)日：2014-08-07
申请号：KR1020130010108
申请日：2013-01-29
Applicant: 한국기계연구원
CPC classification number: Y02T90/34
Abstract: The present invention relates to an operation method of a hybrid fuel cell system. More specifically, the operation method includes the steps of burning the fuel gas flowing in an engine to increase the temperature of the fuel cell and integrating the fuel cell with the engine when the pre-heating of the fuel cell is completed. The operation method of the hybrid fuel cell system according to the present invention enhances the efficiency of the engine compared to an electrical heater and eliminates the need for installing a separate heater on a conventional system to minimize the volume of the system.
Abstract translation: 本发明涉及混合燃料电池系统的操作方法。 更具体地说，操作方法包括以下步骤：当燃料电池的预热完成时，燃烧在发动机中流动的燃料气体，以增加燃料电池的温度并将燃料电池与发动机整合。 根据本发明的混合燃料电池系统的操作方法提高了与电加热器相比的发动机的效率，并且消除了在常规系统上安装单独的加热器的需要以最小化系统的体积。
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公开(公告)号：KR1020140045659A
公开(公告)日：2014-04-17
申请号：KR1020120111654
申请日：2012-10-09
Applicant: 한국기계연구원
CPC classification number: Y02T90/34
Abstract: The present invention relates to an air fuel inflow fuel cell system and, more specifically, to a turbocharger type air fuel inflow fuel cell system which compresses and supplies air and fuel by circulating anode offgas and operating a turbocharger by using the anode offgas. In the present invention, provided is a turbocharger type air fuel inflow fuel cell system including a combusting device (6) and a fuel cell (1). The turbocharger type air fuel inflow fuel cell system comprises: a first heat exchanging device (22) converting water supplied from a water supplying unit (21) into high pressure water vapor by using high temperature anode offgas discharged from an anode (2) of the fuel cell; a turbine (24) run by using the water vapor which passes through the first heat exchanging device (22) as an energy source; a first compressor (25) connected with the turbine (24) on the same axis thereto, compressing air supplied to the cathode (3) of the fuel cell, and transferring the compressed air to the turbine; and a second compressor (26) connected with the turbine (24) on the same axis thereto, compressing natural gas supplied to the anode (2) of the fuel cell, and transferring the compressed natural gas to the turbine.
Abstract translation: 本发明涉及一种空气燃料流入燃料电池系统，更具体地说，涉及一种涡轮增压器型空气燃料流入燃料电池系统，其通过循环阳极废气并通过使用阳极废气来操作涡轮增压器来压缩和供应空气和燃料。 在本发明中，提供一种包括燃烧装置（6）和燃料电池（1）的涡轮增压器型空气燃料流入型燃料电池系统。 涡轮增压器型空气燃料流入型燃料电池系统包括：第一热交换装置（22），其通过使用从所述供水单元（21）的阳极（2）排出的高温阳极废气将从供水单元（21）供给的水转换成高压水蒸气 燃料电池; 涡轮（24）通过使用通过第一热交换装置（22）作为能量源的水蒸汽运行; 与所述涡轮机（24）在同一轴线上连接的第一压缩机（25），压缩供应到所述燃料电池的阴极（3）的空气，并将压缩空气传送到所述涡轮机; 以及与所述涡轮机（24）在同一轴线上连接的第二压缩机（26），压缩供给到所述燃料电池的阳极（2）的天然气，并将所述压缩天然气输送到所述涡轮机。
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公开(公告)号：KR101336670B1
公开(公告)日：2013-12-04
申请号：KR1020120038667
申请日：2012-04-13
Applicant: 한국기계연구원
CPC classification number: H01M8/04097 , H01M8/0618 , H01M2008/1293 , H01M2250/407 , Y02E60/563
Abstract: 본 발명은 애노드 오프 가스 재순환 연료전지 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 터보차저 방식의 애노드 오프 가스 재순환 연료전지 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 연료전지의 효율을 높이기 위한 애노드 오프 가스 재순환 연료전지 시스템에 있어서, 애노드의 출구 측에 연결되어 애노드 오프 가스를 배출하는 배출유로(130); 상기 배출유로(130)에서 분기되는 애노드 오프 가스 재순환 유로(140); 구동 유체로 수증기를 사용하기 위해 물을 공급하는 물공급부(150); 상기 재순환 유로(140)와 연결되고, 고온의 애노드 오프 가스를 이용하여 상기 물공급부(150)로 공급되는 물을 고압의 수증기로 변환시켜주는 제 1 열교환기(160); 상기 고압의 수증기를 에너지원으로 하여 구동되는 터빈(201); 상기 터빈(201)과 동일축으로 연결되어 애노드 오프 가스를 개질기(400)로 보내주는 압축기(202);를 포함하는 것을 특징으로 하는 애노드 오프 가스 재순환 연료전지 시스템을 제공한다. 따라서 본 발명에 의하면 블로워를 사용하지 않고도 연료전지의 효율을 높일 수 있다는 이점이 있다.-
公开(公告)号：KR1020130115895A
公开(公告)日：2013-10-22
申请号：KR1020120038667
申请日：2012-04-13
Applicant: 한국기계연구원
CPC classification number: H01M8/04097 , H01M8/0618 , H01M2008/1293 , H01M2250/407 , Y02E60/563
Abstract: PURPOSE: An anode-off gas recirculation fuel cell system is provided to be able to increase the efficiency of a fuel cell without using a blower, and to require no separate power source necessary for the anode-off gas recirculation. CONSTITUTION: An anode-off gas recirculation fuel cell system comprises an exhaust flow path (130) which is connected to an outlet side of an anode to discharge anode-off gas; an anode-off gas recirculation flow path (140) which is divided from the exhaust flow path; a water supply unit (150) which supplies water in order to use steam as driving fluid; a first heat exchanger (160) which is connected to the recirculation flow path, and converts the water supplied to the water supply unit into high pressure steam by using anode-off gas of a high temperature; a turbine (201) which is driven by the high pressure steam as an energy source; and a compressor (202) which is connected to the turbine with the same shaft, and transfers the anode-off gas to a reformer (400).
Abstract translation: 目的：提供阳极废气再循环燃料电池系统，以便能够在不使用鼓风机的情况下提高燃料电池的效率，并且不需要用于阳极废气再循环所需的单独的电源。 构成：阳极废气再循环燃料电池系统包括排气流路（130），其与阳极的出口侧连接以排放废气; 从所述排气流路分割的阳极废气再循环流路（140）; 供水单元（150），其供水以使用蒸汽作为驱动流体; 第一热交换器（160），其连接到再循环流路，并且通过使用高温的阳极气体将供给到供水单元的水转换成高压蒸汽; 由作为能源的高压蒸汽驱动的涡轮机（201）; 以及压缩机（202），其连接到具有相同轴的涡轮机，并将所述阳离子气体转移到重整器（400）。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：KR101553106B1
公开(公告)日：2015-09-15
申请号：KR1020130010108
申请日：2013-01-29
Applicant: 한국기계연구원
CPC classification number: Y02T90/34
Abstract: 본발명은하이브리드연료전지시스템의운전방법에관한것으로, 보다상세하게는유입되는연료가스를엔진에서연소시켜연료전지의온도를승온시켜연료전지가예열완료되면연료전지와엔진을통합하여운전하는방법에관한것이다. 본발명에따른하이브리드연료전지시스템의운전방법에따르면전기히터에비해서엔진의효율이좋을뿐만아니라기존시스템에서별도의히터를설치할필요가없어서시스템의부피를최소화할 수있는장점이있다.
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公开(公告)号：KR101440192B1
公开(公告)日：2014-09-15
申请号：KR1020120111654
申请日：2012-10-09
Applicant: 한국기계연구원
CPC classification number: Y02T90/34
Abstract: 본 발명은 공기 연료 유입 연료전지 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 애노드 오프가스 순환시키고 이를 이용하여 터보차저를 구동시켜 공기와 연료를 압축하여 공급하는 터보차저 방식의 공기 연료 유입 연료전지 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 연소기(6)와 연료전지(1)를 포함하는 공기 연료 유입 연료전지 시스템에 있어서, 상기 연료전지의 애노드(2)에서 배출되는 고온의 애노드 오프 가스를 이용하여 물공급부(21)로부터 공급되는 물을 고압의 수증기로 변환시켜주는 제 1 열교환기(22); 상기 제 1 열교환기(22)를 통과한 수증기를 에너지원으로 하여 구동되는 터빈(24); 상기 터빈(24)과 동일축으로 연결되어 상기 연료전지의 캐소드(3)로 공급되는 공기를 압축시켜서 보내주는 제 1 압축기(25); 상기 터빈(24)과 동일축으로 연결되어 상기 연료전지의 애노드(2)로 공급되는 천연가스를 압축시켜서 보내주는 제 2 압축기(26);를 포함하는 것을 특징으로 하는 터보차저 방식의 공기 연료 유입 연료전지 시스템을 제공한다.
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公开(公告)号：KR1020140046615A
公开(公告)日：2014-04-21
申请号：KR1020120111653
申请日：2012-10-09
Applicant: 한국기계연구원
Abstract: The present invention relates to a power generation system and, more specifically, to a high efficiency fuel cell hybrid system for generating a large amount of electricity by using anode offgas from a fuel cell and exhaust gas from an engine by combining the fuel cell and the engine and including a turbocharger. In the present invention, provided is a high efficiency fuel cell hybrid system comprising: a fuel cell including a cathode supplying high temperature air and oxygen, and an anode generating electricity and discharging anode offgas by a reaction of oxygen ions and carbonate ions with hydrogen; a reformer supplying hydrogen to the anode of the fuel cell; a first mixer mixing the anode offgas of the fuel cell with the air; a turbocharger including a compressor provided with the gas mixed with the anode offgas and the air from the first mixer, and a turbine connected with the compressor on the same axis; and an engine part generating power by receiving the mixed gas from the compressor and supplying exhaust gas to the turbine. According to the present invention, because anode offgas is utilized, the fuel and air supplied to an engine can be supplied without a separated device. In contrast to general engine superchargers that supply only air, the gas mixed of anode offgas and air is supercharged so that the characteristics of the mixed fuel and air can be improved and the size of an engine can be decreased. [Reference numerals] (200) Reformer; (500) Engine
Abstract translation: 发明内容本发明涉及一种发电系统，更具体地，涉及一种高效率燃料电池混合动力系统，其通过使用来自燃料电池的阳极废气和来自发动机的废气通过组合燃料电池和 发动机并包括涡轮增压器。 在本发明中，提供了一种高效率燃料电池混合动力系统，其特征在于，包括：燃料电池，其包括供给高温空气和氧气的阴极，以及通过氧离子与碳酸根离子与氢的反应产生电和排出阳极废气的阳极; 将燃料电池的阳极供给氢的重整器; 将燃料电池的阳极废气与空气混合的第一混合器; 涡轮增压器，包括设置有与阳极废气混合的气体的压缩机和来自第一混合器的空气，以及与压缩机在同一轴线上连接的涡轮机; 以及发动机部分，通过从压缩机接收混合气体并将废气提供给涡轮发电。 根据本发明，由于利用阳极废气，所以供给发动机的燃料和空气可以不经分离装置供给。 与仅供给空气的通常的发动机增压器相比，阳极废气和空气混合的气体被增压，从而可以提高混合燃料和空气的特性，并且可以减小发动机的尺寸。 （附图标记）（200）重整器; （500）发动机
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公开(公告)号：KR101358095B1
公开(公告)日：2014-02-05
申请号：KR1020110098313
申请日：2011-09-28
Applicant: 한국기계연구원
Abstract: 본 발명은 전기를 생산하고 양극부에서 배출되는 배출가스를 효과적으로 활용할 수 있는 연료전지 하이브리드 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 산소와 이산화탄소가 반응해서 탄산이온이 발생되는 음극부와, 수소와 상기 음극부로부터 공급받은 탄산이온이 반응해서 물과 이산화탄소가 포함된 배출가스와 전기가 발생되는 양극부로 구성된 전기발생부와, 상기 양극부와 연통되어 유입되는 상기 배출가스를 냉각시키는 냉각부와, 상기 냉각부를 지나면서 냉각된 상기 배출가스를 공급받아서 동력을 발생시키는 엔진부와, 상기 엔진부에서 배출되는 이산화탄소를 상기 음극부로 공급하는 재순환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 하이브리드 시스템을 제공한다. 따라서 본 발명에 의하면 발전 효율을 향상시킬 수 있고, 엔진부에서는 HCCI 엔진을 사용하므로 별도의 추가 연료 없이 연소가 가능하고, 공기 대신 산소를 공급하여 추가 연료 없이 엔진부를 작동시킬 수 있으며, 엔진부에서 배출되는 배기가스가 CO
2 와 H
2 O만으로 구성되도록 하여 CO
2 를 포집할 수 있다는 이점이 있다.-
公开(公告)号：KR101440191B1
公开(公告)日：2014-09-17
申请号：KR1020120111653
申请日：2012-10-09
Applicant: 한국기계연구원
Abstract: 본 발명은 발전 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연료전지를 엔진과 조합해서 사용하고, 터보 과급기를 포함하여, 연료전지의 애노드 오프 가스와 엔진의 배출 가스를 이용하여 보다 많은 전기를 발생시키는 고효율 연료전지 하이브리드 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 고온의 공기 및 산소를 공급하는 캐소드와, 산소이온 또는 탄산이온이 수소와 반응하여 전기를 발생하고 애노드 오프가스를 배출하는 애노드를 포함하는 연료전지; 상기 연료전지의 애노드에 수소를 공급하는 개질기; 상기 연료전지의 애노드 오프 가스와 공기를 혼합시키는 제1혼합기; 상기 제1혼합기로부터 애노드 오프가스와 공기의 혼합기체를 공급받는 압축기와, 상기 압축기와 동일축으로 연결된 터빈을 포함하는 터보 과급기; 및 상기 압축기로부터 혼합기체를 공급받아서 동력을 발생시키고, 배출가스를 상기 터빈에 공급하는 엔진부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고효율 연료전지 하이브리드 시스템을 제공한다.
본 발명에 의하면 애노드 오프가스를 활용하게 되므로, 엔진에 공급되는 연료와 공기를 별도의 장치 없이도 공급할 수 있으며, 일반 엔진 과급기가 공기만 과급하는 것과는 달리, 애노드 오프가스와 공기의 혼합기체를 과급함으로써 연료와 공기의 혼합 특성을 향상시키고, 엔진의 크기를 감소시키는 이점이 있다.
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